Maschinenelemente > Federn > Allgemeine Grundlagen > Federentwurf > Vorgehensweise  

Grundbeziehungen

  • Verformungsbeziehung

s = f (F...)

  • Spannungsbeziehung

σ = f (F, s...) ≤  σzul
τ = f (F, s...) ≤  τzul

Ergänzende Beziehungen

  • Restriktionen

Beispiele:
Wickelverhältnis   w = Dm\d    bei Schraubenfedern   (3) 4 ≤ w ≤ 16 (18)
Breitenverhältnis bei Blattfedern   5h ≤ b ≤ 20h

  • Federarbeit

WF = f (F, s G, E...)

Die Vorgehensweise bezieht sich auf die beschriebene Auswertung der genannten Grundbeziehungen: die Verformungsbeziehung und die Spannungsbeziehung. Je nach Federart sind dafür unterschiedliche Ansätze anzuwenden. Als Startpunkt für die iterative Lösung sind geeignete Werte zu wählen. Das kann unter Nutzung bestehender Restriktionen geschehen, wodurch sich zugleich das prinzipiell verfügbare unendlich große Lösungsfeld einschränkt. Die Restriktionen ergeben sich aus funktionellen und fertigungstechnischen Überlegungen. So sind Schraubenfedern mit einem Wickelverhältnis W ≤ 3 nur sehr schwer zu fertigen, weil dann sehr große Umformkräfte entstehen, die besonders steife Maschinen erfordern. Bei der Herstellung von Schraubenfedern mit W ≥ 16 bzw. 18 wird der Draht nur relativ wenig umgeformt. Daher wirken sich Ungleichmäßigkeiten im Draht sehr stark auf die Form der Federn aus. Bei höheren Genauigkeitsanforderungen steigt die Gefahr von Ausschuss, daher ist hier in der Regel eine hundertprozentige Kontrolle der Federn notwendig. Die Federberechnung kann durch Auswertung weiterer Beziehungen wie, z.B. für die Federarbeit unterstützt aber nicht grundsätzlich verändert werden. Zur Reduzierung des Aufwands empfiehlt sich der Einsatz der Rechentechnik. Kommerzielle Rechenprogramme liegen hierfür vor. Falls bei der Dimensionierung Forderungen nach Federn mit optimalen Eigenschaften, z.B. mit minimaler Masse, mit kleinstem Bauraum oder kürzester Einbaulänge, zu erfüllen sind, ist der Rechnereinsatz nicht zu umgehen.

Impressum- Kontakt- Sitemap- Datenschutz- AGB- Nutzungsbedingungen- © 2018 TEDATA GmbH INGGO V 3.4.0